新能源车是时候“变身”了

 “假设农村里突然停电,是不是只需要开电动车进城充满电,回村儿就能顶一台发电机用呢?”

中汽协2月刚发布了《2022年度新能源汽车下乡车型申报通知》,今年已经是电动车下乡活动开展的第三年,伴随着电池续航能力的不断提升,电动车将能扮演更多角色,典型的,比如上述勾勒的生动场景。

近日,通威集团董事局主席刘汉元在两会建议中就重点提及了“引导电动汽车成为电网储能终端”的V2G(Vehicle-to-Grid)车网互联概念。

据称,目前电动汽车充电一次平均可行驶大约300公里,充电1000次可行驶大约30万公里,基本覆盖了家用车使用期内的行驶里程。而电池的充放电寿命在2000-3000次,未来几年可达到5000次,存在大量的冗余次数。此外,家用车平均每天使用时长不超过3小时,存在大量的闲置时间。

随着电动汽车数量大幅增长,如能有效利用闲置资源,将其作为分布式储能单元接入系统,除运行时间以外,大部分时间在线,成为电网储能、微网储能、小区储能、家用储能的一部分。电网负荷高时向电网反向售电,负荷低时存储电网过剩电量,在为电网做出贡献的同时,以市场化机制通过充放电的价差获得相应收益,从而降低购买整车或电池包的成本,真正实现电动车和电网的良性互动。

这不仅能有效提升电网效率,减少供电损耗,大幅提高闲置资源使用率,还能进一步强化可再生能源使用场景,提升可再生能源利用率,助力双碳目标落地。此外,电网的智能化改造还将拉动相应投资。

早在2019年,宁德时代就在国内开展了V2G的前瞻探索;马斯克曾在2020年特斯拉电池日活动上宣布,未来将增加车辆的“双向充电功能”;本田和尼桑也在公开研究这项技术。

车网互动并非创新概念,由于过去几年人们对新能源车接纳程度有限,购买和启用情况并不普遍,因此,以往多还停留在理论推演层面。

削峰填谷,消纳弃电

工信部数据显示,2021年国内新能源汽车产销分别完成354.5万辆和352.1万辆,同比均增长1.6倍,市场渗透率13.4%,连续7年位居全球第一。

国网电动汽车公司相关负责人告诉虎嗅,国务院前年印发了《新能源汽车产业发展规划(2021-2035年)》,明确提出要加强新能源汽车与电网的能量互动。

电动车逐步上量,这一模式对电网意义重大,作为移动分布式储能不仅可以有效减轻大规模充电需求对电网负荷和稳定性的冲击,还能参与电力系统的削峰填谷,缓解电网投资和调度压力。

另外,弃光、弃风、弃水的老问题也能通过它进行一部分消纳。我国西部、北部是风能、光能和水能富集的地区,但新能源的不稳定会使大量多余发电无法被电网直接接纳,电动车就可以把这些原本被浪费掉的弃电储存利用起来,正向输出价值。

据介绍,国网电动汽车公司在北京人济大厦设置的双向充放电互动桩,是国内首个纳入调峰辅助服务结算的项目,总投资约270万元,谷充峰放模式下,车主每度电能赚将近0.4元。

目前四川开展了3个试点,主要在容量备用、峰谷套利等方面进行技术和商业验证。从试点情况来看,继续深入开展的条件还存有限制。

一方面,大部分车企还暂未将电池的反向充电功能开放,市面上的普通电动车还无法启用这项功能,即使制备了双向充电桩,也没有参与者。另一方面,这会涉及电网的双向计量问题,相关的结算机制和激励政策还不完善,且要搭建能够识别车辆需求的调控平台。

聚沙成塔,与大众共建储能电站 

中国汽车工程学会编制的《节能与新能源汽车技术路线图2.0》预测,2030年新能源汽车销量将达到汽车总销量的40%-50%,2040年达到50%以上,保有量3亿辆。基于此,V2G的大趋势被普遍看好。

中科创星创始合伙人、硬科技理念提出者米磊对虎嗅分析,车网互联的大逻辑一直是通畅的,只是汽车数量不够时,总体存储电量不高,对电网的支撑作用甚微。当新能源汽车的整体储能基本能达到电网使用量的30%-50%时,就会产生显著影响。

国家纯靠国央企或者社会资本投入去建储能电站,周期长而且投入也很大。车网互联的模式相当于聚沙成塔,每个消费者都参与到巨量的储能电站建设中去,每辆新能源车都是一个微型储能电站,属于利用社会的力量,跟大众共建,消费者也成了生产者。

现在主要需要解决整个网络的问题,一套新的模式就得配有一套实现框架,像双向接口、通信协议、充电桩、计费标准等很多技术、成本和标准上的挑战,需要车企和电网都协同起来才能推动。

米磊表示,若车网互联的模式广泛铺开,会直接刺激新能源汽车和长航时电池的销量,充分利好产业链上下游,创业公司也能借机在零配件、芯片层面发掘新的技术机会。

尤其以当前固态电池以及硅碳负极材料的发展进度,这批高能量密度的电池大规模商用后,对整个产业的推动力度非常大。

对电池厂家来说,储能本身就是很大的增量。常规的是集中式固定储能电站,而V2G就是把每辆车都变成一个小储能电站,即便只拿出20%的电量作储能,厂家也能额外再卖很多电池。

实际上,电动车只要续航能力够强,应用场景非常多,V2G只是其中一种。以前大家顶多觉得能开更远路,更久不充电,去更偏的地方,现在还可以顶一个大型移动充电宝,作为家庭移动临时供电。

对于电池产业的发展趋势,米磊进一步补充,目前整体处于高速增长期,不断有亮眼的新技术涌现,类比芯片的摩尔定律,性能提升的过程中,成本也会逐步降低。从产业的演进来看,新能源电池的乐观增长态势至少还会持续几十年。

然而,有车企内部人士向虎嗅预判了这一模式在国内推进过程中可能面临的主观困难。

在电网层面,目前新能源车刚上量,供电基本能充分满足需求,还没有达到服务能力的瓶颈,加之设备投资费用也都会被算入电价,所以很难基于效率驱动去提升运行的经济性和节约成本,这一主体的积极性需要行之有效的强大推力。

在车企层面,在补贴滑坡的大背景下,原材料和电池都在大幅猛涨,开通这一功能虽然技术不复杂,但仍会增加成本压力,而且,电池寿命的衰减是否会因充放电次数的增长而加剧也是顾虑之一。

如果消费者还缺乏真实的价差套利收益,那么“以小账促进大帐”的普及路径更无从谈起。

随着5G通信的成熟以及电动车本身的高度智能化,车辆的远程联网能力完全可以与电网灵活连接,并接受宏观调度,成为终端储能的强力补充。

在电动车明确进入上量高峰的时机下,提出发展车网互联的建议,显然有助于通过产业舆论影响政策端制定相关标准,而新能源车也是时候要为变身做准备了。

来源:投中网

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